一种热采注汽井套管补贴管柱

专利2025-02-09  30


本技术涉及油田套损井治理,特别是指一种热采注汽井套管补贴管柱。


背景技术:

1、随着油田开发进入中后期,油水井井下技术状况渐趋复杂变差,井下套管损坏普遍严重。特别对于稠油热采井,因其套管受力状况十分复杂,更易发生套管损坏。套管损坏不仅使油水井无法正常生产,给井下作业造成困难甚至无法进行,而且直接降低油井的使用寿命,影响油田开发井网的完善和最终采收率,浪费资源并给油田造成很大的经济损失,因此在油田开发过程中需要对于套管损害的油井进行有效修复。近些年来,小套管补贴加固技术因为其工艺简单、套损治理彻底、综合成本低、成功率高、有效期长、且对地层污染小,目前已成为套损井修复的主要工艺技术。

2、专利号为cn113236172a的专利公开了井下筛管液压成形补贴工具及方法,补贴工具包括压力开关阀、上密封装置、上连接管柱、补贴控制装置、下连接管柱、工作顺序阀、下密封装置、导引限压装置;使用液压成形的“纯粹液压”进行筛管内部补贴,可实现补贴材料永久塑性变形,达到与筛管可靠补贴。但是热采井在注蒸汽开采时,由于蒸汽高温导致补贴管内和堵剂产生热应力,由于两者热膨胀系数不同,极易在补贴位置形成连续或不连续的微裂缝,造成补贴失效,影响后期油气开采作业。


技术实现思路

1、本实用新型提出一种热采注汽井套管补贴管柱,解决了现有技术中补贴位置产生微裂缝,造成补贴失效的问题。

2、本实用新型的技术方案是这样实现的:

3、一种热采注汽井套管补贴管柱,包括补贴管,补贴管的上端可拆卸连接钻杆,补贴管下端连接有旁通组件,旁通组件上设有下出口和通断可调的旁通孔。旁通孔闭合时,水泥通过钻杆进入补贴管柱,然后从旁通组件的下出口排出,对旁通组件进行固封;旁通组件固封后,旁通孔打开,水泥从旁通孔排出,对补贴管进行固封,并且在进行补贴管固封前通过钻杆向补贴管柱施加向上的拉力,使补贴管内部产生拉应力,最终补贴管产生与预拉力方向相反的收缩力以降低热应力,从而有效预防套管与水泥环之间微间隙的产生,进而保证补贴管固封质量。

4、所述旁通组件包括壳体和用于控制旁通孔通断的内芯,旁通孔设置在壳体的上部,内芯滑动设置在壳体内。在内芯位于第一工位时,内芯与旁通孔位置对应时,内芯对旁通孔进行封堵,旁通孔闭合;在内芯位于第二工位时,内芯与旁通孔错位时,内芯取消对旁通孔的封堵,旁通孔打开。

5、所述内芯上套设有弹簧,弹簧的两端分别与内芯外壁上的台阶和壳体内壁上的台阶接触。弹簧为内芯提供支撑,在水泥从壳体下出口排出时,弹簧能够抵消水泥的向下流动推力,保证内芯稳定。

6、所述内芯内设有球座,球座上可拆卸设有弹性球。在旁通组件固封后,将弹性球放入球座内,弹性球和球座密封,水泥加入后补贴管柱后推动内芯移动,使内芯从第一工位移动到第二工位,此时旁通孔打开。

7、所述壳体内设有胶芯座,胶芯座上可拆卸连接有弹性胶塞。通过推动弹性胶塞的方式将水泥从旁通组件的下出口挤出,直至弹性胶塞与胶芯座连接,此时水泥进入壳体外侧对旁通组件密封。

8、所述胶芯座与壳体内壁之间设有密封圈。所述胶芯座位于内芯的下方。密封圈保证胶芯座与壳体之间的密封性,避免水泥渗漏。

9、所述壳体外侧设有多个下扶正块,补贴管的外侧设有多个上扶正块。上扶正块和下扶正块共同作用使补贴管柱在旧套管内处于居中位置,进而保证固井质量。

10、所述补贴管的上端连接有补贴管接头,补贴管接头与钻杆连接。补贴管接头通过右旋螺纹与钻杆连接,补贴管接头通过左旋螺纹与补贴管上端连接。套管补贴完成后,将钻杆右旋后,能够使补贴管接头与补贴管上端分离,进而使钻杆与补贴管分离,便于进行钻杆的快速拆除。

11、本实用新型产生的有益效果是:旁通孔闭合时,水泥通过钻杆进入补贴管柱,然后从旁通组件的下出口排出,对旁通组件进行固封;旁通组件固封后,旁通孔打开,水泥从旁通孔排出,对补贴管进行固封,并且在进行补贴管固封前通过钻杆向补贴管柱施加向上的拉力,使补贴管内部产生拉应力,最终补贴管产生与预拉力方向相反的收缩力以降低热应力,从而有效预防套管与水泥环之间微间隙的产生,进而保证补贴管固封质量。

12、上扶正块和下扶正块共同作用使补贴管柱在旧套管内处于居中位置,进而保证固井质量;套管补贴完成后,将钻杆右旋后,能够使补贴管接头与补贴管上端分离,进而使钻杆与补贴管分离,便于进行钻杆的快速拆除。



技术特征:

1.一种热采注汽井套管补贴管柱,包括补贴管(6),其特征在于,补贴管(6)的上端可拆卸连接钻杆(2),补贴管(6)下端连接有旁通组件(7),旁通组件(7)上设有下出口和通断可调的旁通孔(701)。

2.根据权利要求1所述的热采注汽井套管补贴管柱,其特征在于,旁通组件(7)包括壳体(705)和用于控制旁通孔(701)通断的内芯(704),旁通孔(701)设置在壳体(705)的上部,内芯(704)滑动设置在壳体(705)内。

3.根据权利要求2所述的热采注汽井套管补贴管柱,其特征在于,内芯(704)上套设有弹簧(703),弹簧(703)的两端分别与内芯(704)和壳体(705)上的台阶接触。

4.根据权利要求2或3所述的热采注汽井套管补贴管柱,其特征在于,内芯(704)内设有球座(702),球座(702)上可拆卸设有弹性球。

5.根据权利要求4所述的热采注汽井套管补贴管柱,其特征在于,壳体(705)内设有胶芯座(707),胶芯座(707)上可拆卸连接有弹性胶塞。

6.根据权利要求5所述的热采注汽井套管补贴管柱,其特征在于,胶芯座(707)与壳体(705)内壁之间设有密封圈(706)。

7.根据权利要求6所述的热采注汽井套管补贴管柱,其特征在于,胶芯座(707)位于内芯(704)的下方。

8.根据权利要求2、3、5~7任一项所述的热采注汽井套管补贴管柱,其特征在于,壳体(705)外侧设有多个下扶正块(8),补贴管(6)的外侧设有多个上扶正块(4)。

9.根据权利要求8所述的热采注汽井套管补贴管柱,其特征在于,补贴管(6)的上端连接有补贴管接头(3),补贴管接头(3)与钻杆(2)连接。

10.根据权利要求9所述的热采注汽井套管补贴管柱,其特征在于,补贴管接头(3)通过右旋螺纹与钻杆(2)连接,补贴管接头(3)通过左旋螺纹与补贴管(6)上端连接。


技术总结
本技术涉及油田套损井治理技术领域,特别是指一种热采注汽井套管补贴管柱,解决了现有技术中补贴位置产生微裂缝,造成补贴失效的问题。一种热采注汽井套管补贴管柱,包括补贴管,补贴管的上端可拆卸连接钻杆,补贴管下端连接有旁通组件,旁通组件上设有下出口和通断可调的旁通孔。有益效果是:旁通孔闭合时,水泥通过钻杆进入补贴管柱,然后从旁通组件的下出口排出,对旁通组件进行固封;旁通组件固封后,旁通孔打开,水泥从旁通孔排出,对补贴管进行固封,并且在进行补贴管固封前通过钻杆向补贴管柱施加向上的拉力,使补贴管内部产生拉应力,从而有效预防套管与水泥环之间微间隙的产生,进而保证补贴管固封质量。

技术研发人员:高彦哲,王晓鹏,付云坤,张全鹏,黄亚河,刘思远,赵中强,张志博,肖梓跃,常振成,张书睿,夏云天,郭耀辉,杨书豪
受保护的技术使用者:天津科技大学
技术研发日:20231113
技术公布日:2024/7/25
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